Kokonaistoksisuuden testauksen soveltuvuus suomalaisten yhdyskuntajätevesien riskinarviointiin ja tarkkailuun

Abstract

Jätevesissä on monia erilaisia yhdisteitä, joista osa on ympäristölle haitallisia. Kemikaalien yhteisvaikutuksien riskinarviointi ja tarkkailu on mahdotonta pelkkien fysikaalis-kemiallisten testien voimin. Täten onkin kehitelty biologisia menetelmiä, joiden avulla näiden monimuotoisten seosten haitallisuutta voidaan tarkkailla. Vaikka maailmalla jätevesien kokonaistoksisuuden testausta on käytetty jo 1980-luvulta lähtien, menetelmää on toistaiseksi hyödynnetty Suomessa vain vähänlaisesti.

Tämän tutkielman tavoitteena oli tutkia kokonaistoksisuuden testauksen soveltuvuutta suomalaisten yhdyskuntajätevesien analysointiin. Biotestien luotettavuutta tarkasteltiin niiden toistettavuutta vertailemalla: koesarjoja ja pitoisuuksia mitattiin useita rinnakkaisia. Tutkimusmenetelmiksi valittiin standardisoidut ja toksisuustestauksessa yleisesti käytössä olevat menetelmät: akuuttia toksisuutta tutkittiin valobakteerin bioluminesenssin inhibitiotestillä ja vesikirppujen lyhytkestoisella toksisuustestillä, ja kroonista toksisuutta leväkasvun inhibitiotestillä. Kokeissa tutkittiin näytteitä kolmelta erikokoiselta jätevedenpuhdistamolta: Klaukkalan keskuspuhdistamolta, Suomenojan puhdistamolta ja Viikinmäen puhdis-tamolta. Mahdollisuuksien mukaan pyrittiin myös määrittämään hyväksyttävän inhibition raja-arvot, joita suuremmat vaikutukset olisivat hälytysmerkkinä sille, että näytettä olisi tutkittava tarkemmin herkemmillä testeillä. Lisäksi työssä tutkittiin näytteiden pakastami-sen vaikutuksia toksisuustestauksen tuloksiin.

Tutkimustulokset osoittivat toksisuustestauksen soveltuvan suomalaisten puhdistettujen yhdyskuntajätevesien tutkimiseen. Rinnakkaisista koesarjoista mitatut vasteet olivat pääasiassa samansuuntaisia. Suurinta vaihtelu oli leväkasvun inhibitiotestissä. Näytteiden pakastaminen vaikutti sopivan säilytystavaksi ainakin valobakteereilla ja vesikirpuilla toteutettaviin toksisuustesteihin. Haittavaikutuksia ei juurikaan havaittu, joten raja-arvoja puhdistetun yhdyskuntajäteveden aiheuttamalle hyväksyttävälle inhibitiolle ei näiden kokeiden perusteella voitu määrittää.

Wastewaters contain numerous of different substances. Part of the substances are harmful to environment. Risk assessment and monitoring of synergetic effects is not possible by conducting physical and chemical analysis alone. Therefore toxicological tests and other biological tests have been developed to assess the harmfulness of complex mixtures. Whole effluent assessment have been widely used over the world since the 1980’s but only occasionally in Finland.

Aim of the study was to determine the suitability of whole effluent assessment to monitor-ing Finnish treated municipal wastewaters. The reliability of bioassays were studied by comparing test repeatability using comprehensive test sets with many repetitions. The bio-assays chosen to be explored were standardized and commonly used in toxicity testing. Acute toxicity tests conducted were the test of inhibition of bioluminescence of luminescent bacteria and short-term toxicity test to water fleas. Chronic toxicity was studied with algal growth inhibition test. Samples tested were collected from municipal wastewater treatment plants of Klaukkala, Suomenoja and Viikki. Threshold values for harmful responses were tried to determine in order to show if more sensitive test methods should be used. Effects of freezing on toxicity of treated wastewater samples were studied as well.

As a result of the studies it was indicated that using whole effluent assessment is suitable for monitoring Finnish treated municipal wastewaters. Observations from parallel test series had similar trends almost every time. Variations of response in algal growth inhibition tests were the largest observed. Freezing had no observed effects on the sample when using luminescent bacteria or water fleas as test species. Threshold values for acceptable harmful responses couldn’t be determined because almost zero harmful effects were observed.